Հոդված

MBAS թեստավորում․ անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի չափումը մեթիլենային կապույտով

MBAS թեստավորում․ անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի չափումը մեթիլենային կապույտով

MBAS թեստը չափում է այն նյութերը, որոնք մեթիլենային կապույտի հետ փոխազդում են սահմանված էքստրակցիայի ընթացակարգի պայմաններում։ Լաբորատորիաներն այն օգտագործում են ջրում անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի պարունակությունը գնահատելու համար։ Այն տալիս է խմբային չափման արդյունք, ոչ թե նույնականացնում նմուշում առկա լվացող նյութի յուրաքանչյուր մոլեկուլը։

Այս տարբերությունը կարևոր է, երբ հաշվետվության մեջ նշվում է «անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր՝ որպես MBAS»։ Արդյունքը կարող է հիմք ծառայել մաքրման գործընթացների համեմատության համար՝ առանց որոշելու, թե որ մակերևութային ակտիվ նյութն է առկա։ Այն կարող է նաև փոխվել նմուշի մատրիցի փոփոխության պատճառով, նույնիսկ եթե թիրախային մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան չի փոխվել։

Ինչ է չափում կապույտ ազդանշանը

MBAS նշանակում է մեթիլենային կապույտի հետ փոխազդող նյութեր։ Մեթիլենային կապույտը դրական լիցքավորված ներկանյութ է։ Համապատասխան բացասական լիցքավորված նյութերը միանում են դրան՝ առաջացնելով իոնային զույգեր, որոնք կարող են անցնել օրգանական լուծիչի մեջ։ Լաբորատորիան չափում է այդ լուծիչի կապույտ գույնը, այլ ոչ թե պարզապես սկզբնական ջրի գույնը։

Պատմական EPA մեթոդ 425.1-ի նկարագրությունը բացատրում է էքստրակցիայի այս սկզբունքը և հստակ նշում, որ վերլուծությունը չի կարող տարբերակել մակերևութային ակտիվ նյութերի հարակից տեսակներն ու իզոմերները։ Դրա կիրառման շրջանակը ներառում է խմելու ջուրը, մակերևութային ջրերը և կենցաղային ու արդյունաբերական թափոնները, բայց չի ներառում աղի ջրերը։ Կիրառման շրջանակի այս սահմանումները վերաբերում են հենց այդ մեթոդին․ դրանք չպետք է ինքնաբերաբար վերագրվեն մակերևութային ակտիվ նյութերի ցանկացած առևտրային թեստի։

Արդյունքը կախված է տրամաչափարկման նյութից։ Եթե լաբորատորիան տրամաչափարկում է գծային ալկիլբենզոլսուլֆոնատով՝ LAS-ով, ապա «mg/L՝ որպես LAS» ձևակերպումն արտահայտում է դիտված արձագանքն այդ հղումային սանդղակով։ Դա չի ապացուցում, որ արձագանքող ամբողջ նյութը LAS է։ Տարբեր լաբորատորիաների արդյունքները համեմատելիս միշտ ճշտեք տրամաչափարկման նյութն ու արդյունքի արտահայտման հիմքը։

Ո՞ր մեթոդին պետք է հղում անի լաբորատորիան

ԱՄՆ «Մաքուր ջրի մասին» օրենքի շրջանակում իրականացվող թեստավորման համար 40 CFR 136.3-ի գործող մեթոդների աղյուսակը նշում է Standard Methods 5540 C-2021 և ASTM D2330-20 մեթոդները՝ մեթիլենային կապույտով գունաչափության միջոցով մակերևութային ակտիվ նյութերի որոշման համար։ Նախքան պահանջներին համապատասխանության վերլուծություն պատվիրելը ստուգեք կիրառելի թույլտվությունն ու լաբորատորիայի գործունեության շրջանակը։

EPA 425.1-ը շարունակում է օգտակար լինել որպես պատմական փաստաթուղթ, սակայն դրա հին հաստատման դրույթը չի փոխարինում գործող աղյուսակի ստուգմանը։ Միայն «MBAS մեթոդ» նշելը մեթոդին թերի հղում է․ հաշվետվության մեջ ներառեք մեթոդի համարը և վերանայման տարբերակը։

Նաև տարբերակեք MBAS-ը մակերևութային ակտիվ նյութերի այլ գունաչափական վերլուծություններից։ Օրինակ՝ Hach-ը մեթոդ 8028-ը ներկայացնում է որպես բյուրեղային մանուշակագույնով մեթոդ։ Նմուշների նման տեսակները կամ արդյունքների արտահայտման միավորները չեն դարձնում էքստրակցիայի երկու քիմիական մոտեցումները փոխարինելի։

Վերլուծության ընթացքը․ որտեղ է դեր խաղում յուրաքանչյուր որոշումը

Բնապահպանական մեթոդների ազգային ցուցիչում 5540 C-ի ամփոփումը նկարագրում է թթվային ջրային պատրաստուկից քլորոֆորմով երեք էքստրակցիա, ջրային փուլով հետագա լվացում և չափում 652 nm-ում։ Ստորև ներկայացված ընթացքը բացատրում է այդ գործողությունների նպատակը։ Ռեագենտների քանակներն ու ընդունելիության չափանիշները պետք է վերցվեն լաբորատորիայի վերահսկվող ընթացակարգից։

ՓուլԻնչ է տեղի ունենումԻնչ գրանցել կամ ստուգել
1. Սահմանել նմուշըԸնտրել նմուշառման կետն ու նմուշի պահանջվող ֆրակցիան։Ջրի տեսակը, նմուշառման ժամանակը, տեսանելի պինդ մասնիկները և ցանկացած նախնական մշակում։
2. Սահմանել հղումային հիմքըՊատրաստել սահմանված ստանդարտներն ու դատարկ նմուշները։Տրամաչափարկման նյութի ինքնությունը, կոնցենտրացիայի արտահայտման հիմքը և աշխատանքային միջակայքը։
3. Էքստրակցիայի ենթարկել իոնային զույգերըՊատրաստված նմուշը շփման մեջ դնել մեթիլենային կապույտի և քլորոֆորմի հետ՝ էքստրակցիայի սահմանված հաջորդականությամբ։Պահանջվող փուլի պատշաճ առանձնացումը և բաժանման ցանկացած դժվարություն։
4. Լվանալ և չափելԷքստրակտը լվանալ ջրային փուլով և չափել դրա կլանումը սահմանված ալիքի երկարության վրա։Լվացման ամբողջականությունը, օպտիկական կյուվետի վիճակը և սարքի արձագանքը։
5. Գնահատել արդյունքի հուսալիությունըԿիրառել տրամաչափարկման և նոսրացման հաշվարկները, ապա գնահատել որակի հսկողության արդյունքները։Արդյունքի հաղորդման սահմանը, միավորները, նոսրացման գործակիցը և մատրիցով պայմանավորված վերապահումները։

Վերջնական թիվը հնարավոր է մեկնաբանել միայն այնքանով, որքանով դա թույլ են տալիս այս գրառումները։ Պատշաճ տրամաչափարկման կորը հաստատում է սարքի արձագանքը ստանդարտներին։ Այն ինքնին չի հաստատում, որ արդյունաբերական կեղտաջուրը դրսևորում է նույն վարքը, ինչ այդ ստանդարտները։

Խանգարող ազդեցությունները կարող են բարձրացնել կամ նվազեցնել արդյունքը

Խանգարող ազդեցությունը կարող է լինել ինչպես քիմիական, այնպես էլ օպտիկական։ Լրացուցիչ նյութերը կարող են ներկանյութը տեղափոխել էքստրակտի մեջ, մինչդեռ այլ նյութերը խոչընդոտում են թիրախային նյութի կողմից այդ տեղափոխմանը։ EPA-ի մեթոդի քննարկման մեջ նշվում են արձագանքող մի քանի օրգանական խմբեր և անօրգանական իոններ։ NEMI-ի ամփոփումը նաև նկարագրում է մրցակցող կատիոններն ու մասնիկների վրա ադսորբցիան։

Խանգարող գործոն կամ պայմանՀնարավոր ազդեցությունՄեկնաբանման ստուգում
Այլ էքստրակցվող միացություններ, որոնք փոխազդում են մեթիլենային կապույտի հետԼրացուցիչ ազդանշան, որը վերագրվում է մակերևութային ակտիվ նյութինԽուսափել ամբողջ արձագանքը կոնկրետ անվանված բաղադրիչին վերագրելուց։
Նիտրատ կամ քլորիդԱրդյունքի գերագնահատում՝ դրանց ազդեցության նկատմամբ զգայուն ընթացակարգերումՍտուգել մատրիցի բաղադրությունն ու սահմանված լվացումը։
Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր կամ ամիններԱրձագանքի նվազում՝ մրցակցող իոնային զույգերի առաջացման պատճառովՈւսումնասիրել խառը բաղադրություններն ու հավելված ստանդարտ նյութի ցածր վերականգնումը։
Կախված մասնիկներՋրային փուլի արձագանքի նվազում՝ ադսորբցիայի պատճառովՓաստագրել՝ պինդ մասնիկներն առկա էին, թե հեռացվել էին։
Փրփուր կամ տարայի մակերեսին ադսորբցիաԱլիքվոտն այլևս չի ներկայացնում սկզբնական ամբողջ նմուշըՎերանայել նմուշառումը, խառնումը և ենթանմուշառումը։

Հատկապես օգտակար օրինակ է USGS-ի՝ իր ավելի վաղ MBAS ընթացակարգի ուսումնասիրությունը։ Որակի հսկողության նմուշները, որոնք պարունակում էին նիտրատ, բայց ոչ այլ MBAS նյութեր, տվել էին դրական արձագանք։ Հետազոտողները հաստատել էին նիտրատի և քլորիդի խանգարող ազդեցությունը և ներդրել լուծիչի լվացման քայլ պարունակող մեթոդ։ Նրանք զգուշացրել էին, որ MBAS-ի և նիտրատի միջև թվացյալ հարաբերակցությունը կարող է արտացոլել հենց վերլուծական խանգարող ազդեցությունը։

Սա պատմական եզրահանգում է՝ կապված որոշակի ընթացակարգի հետ, այլ ոչ թե ապացույց, որ ժամանակակից յուրաքանչյուր MBAS արդյունք շեղված է։ Դրա գործնական դասը հետևյալն է․ նախքան հարաբերակցությունը բնապահպանական գործընթացով բացատրելը պետք է պարզել՝ արդյոք այն կարող է ծագել հենց վերլուծության ընթացքում։

Նմուշների հետ աշխատանքը դիտարկեք որպես չափման մաս

Մակերևութային ակտիվ նյութերը կուտակվում են փուլերի բաժանման մակերեսներին։ NEMI-ի ուղեցույցը զգուշացնում է, որ փրփուրը կարող է նվազեցնել դրանց պարունակությունը ներքևում գտնվող հեղուկում, իսկ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում տարայի պատերին ադսորբցիան կարող է էական լինել։ Մի՛ հեռացրեք փրփուրը՝ ենթադրելով, որ մնացած հեղուկը համարժեք է հավաքված նմուշին։

ԱՄՆ կարգավորող պահանջների նշված համատեքստում 40 CFR 136.3-ի II աղյուսակը սահմանում է մակերևութային ակտիվ նյութերի նմուշների սառեցում մինչև 6 °C կամ ավելի ցածր ջերմաստիճան և պահման առավելագույն՝ 48-ժամյա ժամկետ՝ հաշվի առնելով աղյուսակի ծանոթագրությունները։ Նախքան նմուշառումը կազմակերպեք տարաների տրամադրումը, փոխադրումը և լաբորատորիայի կողմից ընդունումը։ Ճիշտ կատարված էքստրակցիան չի կարող վերականգնել նմուշառման կամ պահման ընթացքում կորցրած նյութը։

Թիվն օգտագործելուց առաջ ծանոթացեք որակի հսկողության արդյունքներին

40 CFR 136.7-ի որակի հսկողության դրույթները նշում են այնպիսի հսկողական միջոցներ, ինչպիսիք են դատարկ նմուշները, տրամաչափարկման ստուգումները, լաբորատոր հսկողական նմուշները, ստանդարտ նյութի հավելումով մատրիցային նմուշները և կրկնօրինակները։ Դրանց դերերը տարբեր են։ Դատարկ նմուշը ստուգում է աղտոտումը, ստանդարտ նյութի հավելումով մատրիցային նմուշը ցույց է տալիս՝ արդյոք հավելված հղումային նյութը կարող է վերականգնվել տվյալ նմուշից, իսկ կրկնօրինակը գնահատում է կրկնելիությունը։

Դիտարկենք գործընթացի համեմատության պատկերավոր օրինակ․ մուտքում հաղորդվում է 1.0 mg/L՝ որպես LAS, իսկ ելքում՝ 0.2 mg/L՝ որպես LAS։ Հաշվարկը ցույց է տալիս հաղորդված MBAS կոնցենտրացիայի 80% նվազում։ Նախքան դա մակերևութային ակտիվ նյութերի 80% հեռացում անվանելը ստուգեք, որ նմուշները ներկայացնում են գործընթացի համադրելի պայմաններ, արդյունքներն արտահայտված են նույն հիմքով, իսկ որակի հսկողության արդյունքներն ընդունելի են։ Կոնցենտրացիայի նվազումը նաև չի հաստատում արտանետվող զանգվածի 80% նվազում, եթե ջրի հոսքի ծավալը փոխվել է։

Արդյունքի հաղորդման սահմանից ցածր արդյունքը նշանակում է, որ լաբորատորիան չի կարող հուսալիորեն քանակապես որոշել MBAS-ը նշված մակարդակից ցածր։ Դա չի հաստատում, որ նմուշը չի պարունակում մակերևութային ակտիվ նյութեր կամ բավարարում է ջրի որակի բոլոր պահանջները։

Մեթոդի ընտրության համար սկսեք վերլուծական թեստավորման մեջ մեթիլենային կապույտի կիրառման ուղեցույցից։ Լաբորատոր նախապատրաստման համար օգտվեք քիմիական նյութերի հետ աշխատանքի և լաբորատոր անվտանգության համապատասխան ուղեցույցից։ Պահանջեք որոշակի քիմիական տեսակի համար նախատեսված վերլուծական մեթոդ, երբ որոշում կայացնելու համար անհրաժեշտ է նույնականացնել կոնկրետ մակերևութային ակտիվ նյութը, այլ ոչ թե չափել ներկանյութի ընդհանուր արձագանքը։